兰州大尾羊肉挥发性风味组分研究

李贞子 杨具田祁高展 臧荣鑫 刘红娜 龙 玲 曹 忻

(1. 西北民族大学生命科学与工程学院，甘肃 兰州 730124； 2. 西北民族大学理科实验中心，甘肃 兰州 730124)

兰州大尾羊肉挥发性风味组分研究

李贞子1杨具田1祁高展1臧荣鑫1刘红娜1龙 玲1曹 忻2

(1. 西北民族大学生命科学与工程学院，甘肃 兰州 730124； 2. 西北民族大学理科实验中心，甘肃 兰州 730124)

以小尾寒羊肉为对照，利用相对气味活度值(ROAV)对不同性别的兰州大尾羊肉的主体风味成分进行了分析。结果表明，兰州大尾羊羯羊和母羊肉分别检出了80和85种挥发性风味物质，其中醛类物质是主体风味成分，相对含量分别为31.110%和22.305%。兰州大尾羊肉的主体风味物质有癸醛、辛醛、壬醛、2-壬烯醛、2，4-壬二烯醛、反-2-癸烯醛、2，4-癸二烯醛等，其气味特征主要表现为蜡香味，脂香味，蘑菇味和黄瓜味等，羯羊肉主体风味物质比母羊肉多2种。与小尾寒羊相比，兰州大尾羊肉主体风味物质的种类和ROAV值高于小尾寒羊肉。

兰州大尾羊；风味物质；相对气味活度值

兰州大尾羊(Lanzhou fat-tailed sheep)是由陕西大荔附近的同羊与兰州当地蒙古羊杂交选育而成的绵羊品种，是中国著名的十六个地方绵羊品种之一。之所以得名是因其尾部脂肪过度沉积导致体积大，它不仅肉质鲜美、耐粗饲、饲料利用率高，而且抗病能力和适应性强[1]。

关于兰州大尾羊的研究资料并不多，主要集中在种质资源保护、酶和蛋白质的多态性研究、食用品质及营养成分分析等方面[2-5]，关于其风味物质的研究未见报道。而羊肉的风味是鉴别羊肉品质的重要指标。

本研究拟以不同性别的兰州大尾羊背最长肌为原料，并以在兰州地区的小尾寒羊肉作为对照，采用顶空固相微萃取—气相色谱—质谱联用法检测羊肉中的挥发性风味成分，结合风味物质的感觉阈值，利用相对气味活度值(relative odor activity value，ROAV)确定兰州大尾羊肉的主体风味成分，并对其主要挥发性风味组分的气味特征进行分析。此法能克服传统方法中只研究风味物质的相对含量而忽略其感觉阈值的缺点，大大提高了主体风味成分的准确性，旨在为科学系统的评价兰州大尾羊肉的特征风味提供可靠依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

试验羊只选自甘肃省兰州市榆中县的刘小刚羊场。挑选12只健康的成年兰州大尾羊，羯羊和母羊数量各半，以相同饲养管理条件下的小尾寒羊为对照组。宰前24 h停止喂食，2 h停止喂水。

气相色谱—质谱(GC—MS)联用仪：6890N/5973型，美国Agilent公司。

1.2 试验方法

1.2.1 羊肉处理 将屠宰后的每只兰州大尾羊胴体分别取第1～4腰椎间的背最长肌，将同类肉样进行混合后放置于4 ℃ 冰箱内冷藏备用。取相同性别及部位的小尾寒羊肉为对照组。

1.2.2 样品中挥发性风味物质的捕集与解析 样品前处理采用固相微萃取法。于水浴锅65 ℃恒温1 h，加水使肉降温至50 ℃并恒温。插入活化好的固相微萃取器，常温吸附30 min，取出后插入气—质联用仪进样口于250 ℃解析15 min。

1.2.3 挥发性风味物的测定 GC—MS条件：载气为氦气，流量1 mL/min，进样口250 ℃，接口250 ℃。柱温初温50 ℃，保持2 min，3 ℃/min升温至225 ℃，保持1 min。离子源温度200 ℃，电子轰击离子源(EI)70 eV，扫描质量范围m/z10～400。

1.2.4 定性定量分析 扫描结果分别与MAINLIB、NISTDEMO、REPLIB和WILLEY 4个谱库对照进行鉴定分析，只分析匹配度(SI)和反匹配度(RSI)均在800以上(最大1 000)的物质，按化合物峰面积的归一化法进行定量分析。

1.2.5 关键风味化合物的确定 采用相对气味活度值法[6]，定义对样品风味贡献最大的组分：ROAVmax=100，对其他挥发性成分则有：

ROAVi≈100×Cri/Crmax×Tmax/Ti，

浇水：覆盖前如连续阴雨，林地已完全湿透，可以不浇水。如果覆盖前1周左右没有降水，则必须浇水，而且一定要浇透(2～3 d完成)，用水量约60～80 t/667 m2，下挖30 cm，抓一把泥土捏一下不散即可进行覆盖。

(1)

式中：

ROAVi——相对气味活度值；

Cri——各挥发性成分的相对百分含量；

Ti——各挥发性成分对应的感觉阈值；

Crmax——对试样总体风味贡献最大组分的相对百分含量；

Tmax——对试样总体风味贡献最大组分相对应的感觉阈值。

所有组分都满足0 ≤ROAV≤100，且ROAV 越大的组分对样品总体风味的贡献也越大。一般认为，ROAV≥1的物质是试样的主体风味成分，而0. 1≤ROAV≤1 的物质对样品的整体风味也有比较重要的辅助作用。

2 结果与分析

2.1 兰州大尾羊肉挥发性风味物质的测定分析

兰州大尾羊和小尾寒羊肉挥发性风味物质总离子流图分别见图1～4。

由表1和表2可知，兰州大尾羊羯羊肉挥发性风味物质共计80种，兰州大尾羊母羊肉共检测出85种挥发性风味物质。对照组小尾寒羊羯羊肉和母羊肉分别检出81种和77种风味化合物。

2.2 兰州大尾羊肉主体风味成分分析

结合兰州大尾羊肉中挥发性组分的相对百分含量和感觉阈值，去除感觉阈值极高或者不明确的物质，计算得到其ROAV值，即得到兰州大尾羊肉主体风味成分及其气味特点，结果见表3。

图1 兰州大尾羊羯羊肉挥发性物质总离子流图

图2 兰州大尾羊母羊肉挥发性物质总离子流图

图3 小尾寒羊羯羊肉挥发性物质总离子流图

图4 小尾寒羊母羊肉挥发性物质总离子流图

由表3可知，兰州大尾羊羯羊肉中的主体风味成分(ROAV≥1)有2-壬烯醛、辛醛、壬醛、2，4-壬二烯醛、癸醛、2，4-癸二烯醛、反-2-癸烯醛、庚醛、己醛等9种，其它对主体风味成分有修饰作用的物质(0. 1≤ROAV≤1)有2-辛烯醛、苯乙醛等；兰州大尾羊母羊肉中的主体风味成分有癸醛、2，4-壬二烯醛、壬醛、2-壬烯醛、辛醛、2，4-癸二烯醛、反-2-癸烯醛等7种，其它比较重要的风味成分有己醛、庚醛、2-辛烯醛。兰州大尾羊羯羊肉中的主体风味成分种类比母羊多2种，而且2-壬烯醛、2，4-壬二烯醛、反-2-癸烯醛和2，4-癸二烯醛的ROAV值也比母羊肉高，这些物质呈现出脂香味、蘑菇味、黄瓜味、西瓜味、天竺葵味和蜡香味等特点，使羯羊肉比母羊肉具有更丰富而鲜香的风味。兰州大尾羊羯羊肉中的主体风味成分种类比小尾寒羊羯羊肉多3种，ROAV值也普遍高于小尾寒羊肉，尤其是2-壬烯醛的ROAV值明显高于其他样品，这种物质具有鸢尾草味、脂肪味和黄瓜味；兰州大尾羊母羊肉中的主体风味成分种类比小尾寒羊母羊肉少1种，但ROAV值高于小尾寒羊肉，故风味更鲜美。

表1 兰州大尾羊肉挥发性风味物质成分†

续表1

类别名称相对含量/%兰州大尾羊羯羊母羊小尾寒羊羯羊母羊醇类2-庚醇0.657///桉树醇0.3590.1380.3430.2082-乙基-1-癸醇/0.043//1-辛醇/0.209//2-癸烯-1-醇0.1350.5030.2280.1144-萜烯醇0.241/0.1720.3005-甲基-2-(1-甲基乙烯基)-环己醇0.1630.354/0.1132-丁基-1-辛醇///0.1113,7,11-三甲基-顺-2,10-十二烷基二烯-1-醇1.209///3,7,11-三甲基-1-十二醇1.0130.1750.1890.746红没药醇0.242/0.071/3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇//0.152/2-己基-1-癸醇/0.8560.055/2-异丙基-5-甲基-1-庚醇//0.109/柏木烯醇//0.087/4-甲基-1-苯基-1,5-己二烯-3-醇///0.101薄荷脑0.0900.0900.1400.057醛类丁烯醛0.068///戊醛0.4250.0450.1020.166己醛4.7570.9813.4983.2012-己烯醛0.4890.080/0.050呋喃甲醛/0.040/0.249庚醛5.8660.5190.6420.551顺-4-庚烯醛0.249/0.1500.0742-庚醛1.287/0.1520.306辛醛3.0515.6672.8131.8382,4-庚二烯醛0.3550.220//2-辛烯醛0.9460.1800.1600.146苯乙醛0.2710.1030.0520.067壬醛5.0847.2464.1613.4122-壬烯醛4.4110.3530.2800.200癸醛0.6151.8610.3320.9952,4-壬二烯醛0.1900.067/0.096反-2-癸烯醛0.9970.3200.1782.0362,4-癸二烯醛0.2730.075/0.3042-十一烯醛0.7940.1390.1950.136十二醛0.2310.6900.1840.386十四醛0.1770.0710.4290.176十五醛0.2350.1710.8850.334十六醛/1.040//十八醛0.3392.4775.0392.153

续表1

类别名称相对含量/%兰州大尾羊羯羊母羊小尾寒羊羯羊母羊酮类丙酮0.2760.49010.1750.3792,3-丁二酮0.2800.0920.3390.1421,2-环戊二酮///0.0433-羟基-2-丁酮0.5041.1640.279/2-甲基-3-辛酮0.3690.1170.2420.6816-甲基-5-庚烯-2-酮0.0700.087/0.1452-(3氢)呋喃酮/0.182/0.1356-甲基-5-庚烯-2-酮//0.092/5-甲基-2-异丙基-环己酮0.5220.5100.5120.2522-戊基-环己酮/0.969/0.068对甲基苯乙酮0.610///2-(2-辛烯基)-环戊酮0.2320.0940.1010.1513-(3-丁羟基)-2,2,4-三甲基-2-环己烯-1-酮0.4861.7100.8751.515酸类甲基牛磺酸0.822.3490.6710.685乙酸0.7252.2460.9660.612己酸0.4310.278/0.130壬酸/0.132//酯类4-乙基苯甲酸-2-戊酯/0.126//γ-戊内酯//0.169/乙酸芳樟酯//0.1380.101邻苯二甲酸二辛酯0.0880.2450.205/邻苯二甲酸二丁酯/0.125//十五烷基乙酸酯//0.152/十四酸异丙酯//0.159/杂环类 甲苯17.6116.1316.8144.644对二甲苯/0.1280.1070.061间甲基异丙基苯0.5400.3490.5980.6342-丁基四氢呋喃//0.053/2-戊基呋喃0.1870.0830.1980.1182-异丙基哌嗪0.109//0.0632,5-二异丙基噻吩0.1210.6650.3670.308苯丙噻唑/0.488/0.2224-(3-苯丙基)吡啶/0.796//2-甲基萘///0.0722,2',5,5'-四甲基联苯0.073/0.164/醚类4-烯丙基苯甲醚 0.2470.2160.1440.362胺类异丙胺 3.4167.1466.3407.801酚类苯酚/0.0630.0750.0432,6-二叔丁基对甲基苯酚 0.0820.2530.2730.9472,4-二特丁基苯酚/0.3940.185/合计99.58299.56999.92399.571

† “/”表示未检出该物质。

表2 兰州大尾羊肉挥发性风味物质种类†

兰州大尾羊肉的挥发性风味物质种类超过80余种，但其风味特征却是由挥发性成分的浓度及其感觉阈值共同决定的。当浓度确定时，感觉阈值越低的物质越容易被感知[6]。由表1～3可知，兰州大尾羊肉挥发性风味物质中醛类物质相对含量较丰富，在羯羊肉和母羊肉中分别占31.110% 和22.345%，且因其阈值较低，因此对兰州大尾羊肉的总体风味具有重要贡献。己醛、庚醛、辛醛和壬醛主要来源于油酸、亚麻酸、亚油酸和花生四烯酸等不饱和脂肪酸的氧化。辛醛具有显著的腊香、水果和脂肪气味，稀释后有脂肪蜜样香气。庚醛具有强烈而不愉快的、刺鼻粗糙的油脂气味，己醛则拥有苹果香、叶子香味和清香青草气味等。这些直链醛是形成肉类风味的基础物质。烯醛、二烯醛等不饱和醛可能是由多不饱和脂肪酸氧化形成的氢过氧化物的裂解而成[9]。在兰州大尾羊羯羊肉中ROAV值最高的2-壬烯醛具有鸢尾草味、脂肪味和黄瓜味，2，4-壬二烯醛具有脂肪味、蜡味、青草味、西瓜味、辛辣味，癸醛呈现蜡味，桔子味和柑橘皮味，2，4-癸二烯醛具有脂肪味、鸡肉味，反-2-癸烯醛具有蜡香味，脂香味，蘑菇味等。这些不饱和醛类的ROAV值比较高，对兰州大尾羊肉的主体风味贡献最大。

表3 兰州大尾羊肉主体风味物质成分†

† ROAV≥1的物质是主体风味成分， 0. 1≤ROAV≤1 的物质是有修饰作用的风味成分。

饱和烷烃、烯烃类物质和酸类物质相对含量虽然较多，但由于其感觉阈值通常也很高[10]，一般不产生明显嗅感，因此对兰州大尾羊肉主体风味贡献不大。酮类物质通常具有果香味、奶油味、青草香味等[11]。兰州大尾羊肉挥发性风味物质中含有10种左右的酮类，含量也较高，但ROAV值普遍不高，因此不是兰州大尾羊肉主体风味物质。其它一些分子量较大的化合物的发香基往往因为支链或其他基团的影响而不容易产生明显嗅感，且其沸点一般比较高，常温下的挥发性明显不如小分子化合物[12]。杂环类化合物可能是美拉德反应的产物，对羊肉香气起着非常重要的作用，高浓度的某些杂环化合物可能会引起膻味[13]。在兰州大尾羊肉挥发性风味物质中检测到呋喃、吡啶、噻吩、噻唑和哌嗪类等物质，但这些物质的ROAV值较低，不会使兰州大尾羊肉具有显著的膻味。它们或直接参与羊肉中的风味，或与其他物质发生协同、拮抗等作用，间接影响羊肉的风味。羊肉的风味是多种呈味物质相互影响相互作用的综合结果，而不只是某几种呈味物质的简单组合，其他物质也可能对兰州大尾羊肉的风味特征有一定影响，具体影响有待进一步研究。

3 结论

兰州大尾羊羯羊和母羊肉分别含有80和85种挥发性风味物质。醛类物质是主体风味成分，主要包括2-壬烯醛、癸醛、辛醛、2，4-壬二烯醛、壬醛、2，4-癸二烯醛、反-2-癸烯醛等。各种风味成分协同作用，使兰州大尾羊肉具有独特的香味和较轻的膻味，具有广阔的市场前景。今后可结合挥发性脂肪酸中的膻味成分和脱膻技术进行更深入的分析研究。

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Research of volatile components of Lanzhou fat-tailed sheep

LI Zhen-zi1YANGJu-tian1QIGao-zhan1ZANGRong-xin1LIUHong-na1LONGLing1CAOXin2

(1.CollegeofLifeScienceandEngineering,NorthwestUniversityforNationalities,Lanzhou,Gansu730124,China; 2.ScienceExperimentalCenter,NorthwestUniversityforNationalities,Lanzhou,Gansu730124,China)

It was aimed to analyze the volatile components and key volatile components of Lanzhou fat-tailed sheep in different gender in this study, and the small fat-tail sheep were chosen as control. The results showed that Lanzhou fat-tailed wethers contained totally 80 kinds of volatile materials, while ewes had 85 kinds. Aldehydes were found the key volatile components, and the relative contents were respectively 31.110% and 22.305%. The key volatile components contained decanal, octanal, nonanal, 2, 4-nonadienal, 2-nonenal, 2,4-decadienal and (E)-2-decenal, which smelled like wax, fat, mushroom and cucumber, and wethers contained 2 more kinds aldehydes than ewes. Compared to small fat-tail sheep, Lanzhou fat-tailed was found containing more key volatile components and higher ROAV values.

Lanzhou fat-tailed sheep; volatile components; relative odor activity value

10.13652/j.issn.1003-5788.2016.12.011

西北民族大学2014年中央高校基本科研业务费专项资金项目(编号：31920140079)；西北民族大学2013年中央高校资金项目(编号：31920130046)；国家自然基金(编号：31360533)；西北民族大学引进人才项目(编号：xbmuyjrc201416)；西北民族大学2016年中央高校资金项目(编号：31920160053)

李贞子，女，西北民族大学实验师，硕士。

杨具田(1963-)，男，西北民族大学教授，博士。 E-mail: Jutianyang988@163.com

2016—11—11